含氟取代苯类化合物lgK_(ow)和-lg1/EC_(50)的QSPR研究

采用Gaussian 98程序,在B3LYP/6-311G**和HF/6-311G**2种水平上全优化计算了24个含氟取代苯化合物的分子结构,基于得到的分子结构描述符,分别建立了用于预测含氟取代苯化合物正辛醇/水分配系数(lgKow)和毒性(-lg1/EC5)0的模型,预测lgKow的模型包含3个变量(偶极矩(μ),总能量(TE)和热能修正值(Et)h),预测-lgl/EC50的模型包含2个变量(分子中原子最负的电荷(q-)和零点振动能(ZPE))。用交叉验证法对模型的稳定性进行了验证(q分别为0.8480和0.9154),并用t-检验和变异膨胀因子(VIF)对2个模型中各变量的显著性和自相关性进行了检验。预测-lg1/EC50的模型的预测能力优于溶剂化能参数得出的模型。     

取代芳烃对呆鲦鱼急性毒性的QSAR石开究

应用密度泛函方法（DPT）在B3LYP／6-311G＊＊水平上全优化计算25个取代芳烃的量子化学参数,结合疏水性参数与化合物对呆鲦鱼的急性毒性进行定量构效关系研究（QSAR）。经逐步回归筛选变量后,所建多元线性回归方程的相关系数R及去-法交互检验复相关系数R^2cv分别为0．967和0．907。用预测集样本进行了外部预测,所得外部预测样本复相关系数R^2ext和外部预测集交互检验Q^2ext分别为0．881和0．836。模型结果显示：分子疏水性参数logP较大时具有较大的脂溶性,化合物的毒性较大;取代基的吸电子能力越强,苯环的正电性越大,化合物的毒性越大。     

单苯环氯取代指数法预测二■英类化合物PCDFs的正辛醇/水分配系数

采用单苯环氯取代指数作为二恶英类化合物多氯代二苯并呋喃（PCDFs）的分子结构描述符，通过正向逐步线性回归方法建立了PCDFs的正辛醇／水分配系数（lgKow)与分子结构描述符之间的定量关系模型。与有关文献报道的模型相比，该模型不仅具有显著的相关性（n=51,Radj=0.871,SE=0.17334,在a=0.05时，F＝38．647，p0.000)，而且对于分子结构具有更好的区分能力，利用建立的模型，对没有lgKow文献值的其他85种PCDFs化合物给出了预测值。     

一组含氟取代苯化合物土壤吸附系数的QSPR分析

为了研究含氟取代苯化合物的环境行为,测定１４个含氟取代苯化合物的土壤有机碳吸附系数Ｋｏｃ的值,运用正辛醇／水分配系数Ｋｏｗ及分子连接性指数和量子化学参数进行了定量结构－性质相关分析,得到２个回归方程。回归方程表明Ｋｏｗ与分子连接性指数结合可较好地预测含氟取代苯化合物的Ｋｏｃ而量子化学参数的引入证明了极性作用地土壤吸际过程的影响。     

MEDV描述子预测取代芳烃类化合物的藻毒性

以分子电性距离矢量(MEDV)描述子有效表征43个取代芳烃类化合物的分子结构,应用基于预测变量的选择与模型化(VMSP)方法,建立化合物的封闭体系绿藻(Pseudokirchneriella subcapitata)毒性(48 h EC₅₀)与其分子结构之间的定量相关(QSTR)模型. 应用多元线性回归方法建立的QSTR模型具有较高的相关系数(r0.891 1)及LOO(Leave-One-Out)检验相关系数(q0.810 2),表明该模型具有良好的估计能力与稳定性. 应用28个化合物的训练集样本构建QSTR模型预测外部检验集,结果表明,训练集模型也具有良好的预测能力.      

密度泛函方法预测二英类化合物(PCDD/Fs)的正辛醇/水分配系数

在B3LYP/6-31G水平上全优化计算了多氯代二苯并一对-二(噁)英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs)系列物的分子结构;基于得到的分子结构描述符,依据修正的线性溶解能理论,分别建立了PCDDs和PCDFs的正辛醇/水分配系数的定量结构-性质关系模型(R2分别为0.985和0.966),并用交叉验证法对模型进行了验证(q2分别为0.983和0.936),用t-检验对各变量进行了检验.检验结果表明,模型的预测能力优于AM1法、单苯环氯取代指数法和拓扑量子方法得出的模型.     

密度泛函方法预测二英类化合物(PCDD/Fs)的正辛醇/水分配系数

在B3LYP/6-31G水平上全优化计算了多氯代二苯并—对-二英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs)系列物的分子结构;基于得到的分子结构描述符,依据修正的线性溶解能理论,分别建立了PCDDs和PCDFs的正辛醇/水分配系数的定量结构-性质关系模型(R2分别为0.985和0.966),并用交叉验证法对模型进行了验证(q2分别为0.983和0.936),用t-检验对各变量进行了检验.检验结果表明,模型的预测能力优于AM1法、单苯环氯取代指数法和拓扑量子方法得出的模型.     

取代芳烃对呆鲦鱼急性毒性的QSAR研究

应用密度泛函方法(DFT)在B3LYP/6-311G**水平上全优化计算25个取代芳烃的量子化学参数,结合疏水性参数与化合物对呆鲦鱼的急性毒性进行定量构效关系研究(QSAR)。经逐步回归筛选变量后,所建多元线性回归方程的相关系数R及去一法交互检验复相关系数R2cv分别为0.967和0.907。用预测集样本进行了外部预测,所得外部预测样本复相关系数R2ext和外部预测集交互检验Q2ext分别为0.881和0.836。模型结果显示:分子疏水性参数logP较大时具有较大的脂溶性,化合物的毒性较大;取代基的吸电子能力越强,苯环的正电性越大,化合物的毒性越大。     

DFT法用于部分取代芳烃急性毒性研究

为探寻取代芳烃类有机物结构与毒性的关系,采用DFT-B3LYP/6-311G全优化计算获得了部分取代芳烃的量子化学参数,结合化合物疏水参数(log P)建立了取代芳烃化合物结构-生物毒性关系(QSAR)模型。通过逐步回归得到的5变量模型复相关系数(R)为0.958,标准偏差(SD)为0.313。再用留一法(Leave-one-out,LOO)交互检验对模型进行了评价,得到的复相关系数(RCV)为0.918,标准偏差(SDCV)为0.433,结果表明所建模型具有较好的稳定性和预测能力。     

二噁英结构与正辛醇-水分配系数相关性的密度泛函理论

为精确描述二噁英分子的电子结构及其定量结构/性质相关关系(QSPRs),运用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G**水平上,分别对多氯二苯并对二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)进行了优化计算.相应量子化学参数,即平均分子极化率(α),熵(S),极化率和四极矩的张量分量(αxx,αyy,αzz和Qxx,Qyy,Qzz)用于该类化合物辛醇-水分配系数的QSPR研究,构建了2个单变量和1个双变量模型,其决定系数R2分别为0.962、0.950和0.951;其显著性检验因子F分别为509.759、379.498和186.234.PCDD/Fs在辛醇相-水相间的分配性质主要与分子体积因素有关,而电性因素的影响较小;不同模型预测值间的差异与模型中预测变量本身性质和实验值的有限性有关.经比较,本研究中所建立的3个QSPRs模型尽管只有1个或2个变量,但其结果与复杂的偏最小二乘分析(PLS)相近.     

取代苯类有机物拓扑指数与酵母菌毒性的人工神经网络

以酿酒酵母菌作为指示生物,对78种取代苯类有机物开展了定量构效关系研究。采用人工神经网络（ANN）建模方法,以酵母菌的1g(1/Cmlz）为活性参数,点价自相关拓扑指数（A、B、C和D值）为分子结构参数,建立了取代苯类有机物定量构效关系神经网络模型;从24种点价自相关拓扑指数中在线筛选出A[0]、A[1]、C[3]、C[5]和D[3]等5种主要结构参数作为ANN的输入节点,并讨论了它们对酵母菌毒性的影响。将模型用于23种取代苯类有机物的生物毒性预测,结果满意。建立了Cmlz与LC50之间线性关系良好的相关性数学模型。     

取代苯对人体细胞的定量结构—遗传毒性研究

通过微核实验,测定了 36 种取代苯类化合物对人体外周血淋巴细胞的遗传毒性;并构建了遗传毒性与分子结构参数之间的 QSAR 模型.结果表明,有 34 种化合物显著地导致了微核的产生,具有明显的遗传毒性;遗传毒性的大小与分子结构描述符辛醇-水分配系数(MlogP)、x 轴主惯性矩(Principalx)、γ 极化率[Polar(γ)]等存在良好的结构-活性相关关系,所建模型的相关系数 R² =0.718,具有较高的预测能力,可用来预测取代苯类化合物的遗传毒性.     

含苯环化合物对发光菌急性毒性QSAR研究

文章通过将化合物中骨架非氢原子进行分类、参数化转换、构建非氢原子间的关系而得到新的结构描述符,并且将其用于28个含苯环类化合物的结构参数化表征。通过多元线性回归建立含苯环类化合物的分子结构与对发光菌急性毒性(-lg EC_(50))之间的关系模型,模型的相关系数为0.960,标准偏差为0.191。构建的模型可以用于含苯环类化合物对发光菌急性毒性的预测,为环境中的有毒化合物的定量结构-毒性关系研究提供参考。     

二英分子结构-水溶解度相关性密度泛函理论研究

运用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G^**水平上,对多氯二苯并对二英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)的电子结构进行了优化,相应量子化学参数,即平均分子极化率(α)、熵(S)、极化率和四极矩的张量分量(α_xx、α_yy、α_zz和Q_xx、Q_yy、Q_zz)等用于该类化合物水溶解度的定量结构-性质相关性（QSPR）研究;基于内部误差一致的实验值,成功建立了3个QSPRs,其决定系数分别为0 .977、0 .968和0 .961;交叉验证相关系数分别为0 .968、0 .959和0 .946.模型分析表明,水溶解度主要与分子体积有关,而分子间相互作用的影响较小;不同QSPRs预测值间的差异可能与模型中预测变量本身性质和可获取实验值的有限性有关.与新近发展的QSPR相比较,本研究模型性能均有提高,这可能与B3LYP/6-311G^**精确计算电子性质和模型中引入四极矩张量分量有关.     

应用不同结构参数预测取代苯甲醛类化合物的分配性质

测定了28种取代苯甲醛类化合物的正辛醇/水分配系数（Kow）和水溶解度（Sw）,采用量化参数和分子连接性指数来构建定量结构－性质相关（QSPR）模型．所得模型能较好地预测该类化合物的Kow和Sw．Kow和Sw平均估算误差分别为0.15和0.20个对数单位．模型的统计检验表明,模型中自变量不存在相关关系;残差呈正态分布．     

取代苯类分配系数的估算和预测

首先计算出取代苯化合物的分子极化指数和碳链准长度N′,然后以苯为参考化合物计算取代苯的相对碳链次长度Nr′。发现用Nr′参数能较好地估算和预测烷基苯、卤代苯、取代苯酚和取代苯胺等各类化合物的正辛醇／水的分配系数logKow。     

PCDFs的Ah受体结合能力的定量结构效应关系

应用单苯环氯取代方法取G₁～G₁₀10个分子结构描述符,通过正向逐步线性回归方法构建对于Ah受体结合能力的定量结构-性质相关(QSAR)模型.与有关文献相比,此模型能更好地预测多氯代二苯并呋喃(PCDFs)竞争结合Ah受体logEC₅₀值,各自变量间不存在共线性.模型可以较好地反映PCDFs分子Ah受体结合能力与其分子氯取代位点之间的关系.     

氯代酚类物质对斑马鱼的急性毒性及QSAR研究

收集整理了取代苯类化合物与斑马鱼的48 h和96 h急性毒性(LC50)的定量关系数据,依据定量结构-活性关系原理,利用AM1法计算分子描述符表征化合物后,以多元线性回归法进行建模,并对建好的QSAR模型进行评价与检验。为进一步验证所建模型的预测能力,选择建模过程中所用化合物以外的3种氯代酚:对氯酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚对斑马鱼做48 h和96 h的急性毒性验证试验,其48 h-LC50分别为8.171、6.146、1.385 mg/L;96 h-LC50分别为6.475、4.327、1.132 mg/L。验证试验结果与已构建QSAR模型预测值进行对比和评价,经过残差分析,得出试验值与模型预测值残差均满足δ1,从而进一步验证所构建的该苯系化合物的急性毒性QSAR模型有良好的预测能力。     

基于遗传算法的PLS分析在QSAR研究中的应用

将遗传算法和偏最小二乘法结合应用于定量结构活性关系研究中 ,进行变量选择和建立最终模型 .以较少的变量个数包含较多的变量信息 ,且变量间没有线性相关问题 ,因而得到较好的 QSAR模型 .将这种方法应用于氯代酚和单取代苯 2种系列化合物 ,可以得到几种常规多元回归分析方法不能得到的质量较高的 QSAR模型 .     

DM（1）模型用于地表水COD浓度预测

常规ＧＭ（１，１）是一个指数模型，应用于多样环境系统有一定的局限性。本文根据某地表水中ＣＯＤ浓度的时序数据，建立了ＧＰＭ（１）预测模型。结果表明ＧＰＭ（１）模型优于常规ＧＭ（１，１）模型。它拓宽了ＧＭ（１，１）模型在环境单变量时序系统中的应用范围，为环境系统的拟合、预测和决策提供了新的途径。